一种大负荷变工况内压缩的空分设备的制作方法

1.本实用新型属于空分设备技术领域，尤其涉及一种大负荷变工况内压缩的空分设备。


背景技术：

2.空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。
3.空分设备是一个大型的复杂系统，主要由以下子系统组成:动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统等，其中动力系统主要指原料空气压缩机，净化系统主要是指空冷塔和分子筛吸附器，制冷系统主要指膨胀机，热交换系统主要使用铝制板翅式换热器，精馏系统主要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成，产品输送系统主要由各种不同规格的氧气压缩机和氮气压缩机组成，液体贮存系统主要是由各种不同规格的贮槽、低温液体泵和汽化器组成，控制系统采用计算机集散控制系统，可以实现自动控制。而空冷塔的作用是将空压机（空气压缩机对空气进行压缩时会使空气温度升高）输出的高温空气进行冷却，以改善后续分子筛的工作情况。现有的空冷塔其工作原理是塔中的水通过布水器均匀分布在填料上，顺填料空隙流下，空气则逆水而上与水进行热质交换，实现对空气的冷却。研究实践中发现现有的空冷塔在对空气冷却时存在有缺陷，即高压空气在经过填料空隙时，处于高速流动的高压气体会连续挤压填料的某一空隙，造成冷却水不能及时的对该空隙进行填充，使得后续气体也快速从该空隙经过，导致部分高温高压气体与水接触不充分，最终导致空气冷却的效果不够理想，影响后续分子筛的工作。


技术实现要素：

4.针对现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种大负荷变工况内压缩的空分设备，用以解决背景技术中提出的技术问题。
5.本实用新型提供如下技术方案：
6.一种大负荷变工况内压缩的空分设备，包括空冷塔主体，所述空冷塔主体内部设置有用于冷却空气的水冷组件，所述水冷组件包括气体分布器、波纹填料，所述波纹填料位于所述气体分布器的上方，所述气体分布器包括环形座、转动轴和用于使转动轴转动的防水电机，所述环形座的外圈与所述空冷塔主体内壁同轴连接，所述环形座的内圈上端设置有圆形分布板，所述圆形分布板上设置有多个通孔，所述转动轴与所述圆形分布板同轴设置，且所述转动轴上设置有挡板，所述挡板位于所述圆形分布板的下端面处。
7.优选的，多个所述通孔呈圆周阵列式均匀分布在所述圆形分布板上。
8.优选的，所述空冷塔主体的侧面下端设置有进气管，所述空冷塔主体的上端设置有出气管，所述出气管的内部设置有抽风机。
9.优选的，所述空冷塔主体的下端设置有出水管，所述出水管上设置有阀门。
10.优选的，所述环形座的内圈中部设置有第一支撑杆，所述转动轴的上端通过第一轴承与所述圆形分布板同轴连接，所述转动轴的下端通过第二轴承与所述第一支撑杆连接。
11.优选的，所述挡板呈水平设置，且所述挡板与所述圆形分布板的下端面互相平行设置，所述挡板的长度不大于所述圆形分布板的半径长度。
12.优选的，所述挡板的运动方向的一侧呈尖角过渡。
13.优选的，所述环形座的内圈下部设置有第二支撑杆，所述防水电机位于所述第二支撑杆上，所述防水电机的转轴与所述转动轴的下端同轴连接。
14.优选的，所述波纹填料为陶瓷波纹填料。
15.优选的，所述水冷组件还包括液体分布器，所述液体分布器位于所述波纹填料的上方，所述液体分布器的输入端连接有进水管。
16.优选的，所述水冷组件设置有多个，多个所述水冷组件沿所述空冷塔主体的轴线方向等间隔均匀设置，且多个所述进水管共同连接有一进水总管。
17.优选的，所述进水总管的另一端通过送水泵与装有冷却水的冷却箱连通，所述冷却箱内还设置有制冷器。所述出水管的另一端通过循环水泵与所述冷却箱连通。
18.优选的，所述空冷塔主体内部的上端还同轴设置有不锈钢丝网捕雾器。
19.优选的，所述进气管的内部还设置有管道风速传感器，所述出气管的内部还设置有温度传感器。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.本实用新型一种大负荷变工况内压缩的空分设备，通过对现有的空冷塔加以改进，通过在波纹填料的下方设置气体分布器，从而使待冷却气体在进入波纹填料之前进行均匀分布，使气体与冷却水之间充分接触，同时通过挡板的自转，能够对连续挤压填料某一空隙的高压气体进行间歇性切割、阻挡，使冷却水能够及时的对该空隙进行填充，保证后续气体从该空隙经过时能够与冷却水充分接触，提高空气冷却的效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型的结构示意图。
24.图2为本实用新型的气体分布器结构示意图。
25.图3为本实用新型的圆形分布板结构示意图。
26.图4为本实用新型的挡板结构示意图。
27.图中：1、空冷塔主体；2、气体分布器；21、环形座；22、圆形分布板；23、通孔；24、第一支撑杆；25、转动轴；26、第一轴承；27、第二轴承；28、第二支撑杆；29、防水电机；3、波纹填料；4、液体分布器；5、进水管；6、进气管；7、出气管；8、抽风机；9、不锈钢丝网捕雾器；10、出水管；11、进水总管；12、管道风速传感器；13、温度传感器；14、挡板。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例1
31.请参阅图1-4所示，一种大负荷变工况内压缩的空分设备，包括空冷塔主体1，所述空冷塔主体1内部设置有用于冷却空气的水冷组件，所述水冷组件包括气体分布器2、波纹填料3，所述波纹填料3位于所述气体分布器2的上方，所述气体分布器2包括环形座21、转动轴25和用于使转动轴25转动的防水电机29，所述环形座21的外圈与所述空冷塔主体1内壁同轴连接，所述环形座21的内圈上端设置有圆形分布板22，所述圆形分布板22上设置有多个通孔23，所述转动轴25与所述圆形分布板22同轴设置，且所述转动轴25上设置有挡板14，所述挡板14位于所述圆形分布板22的下端面处。通过在波纹填料的下方设置气体分布器，使待冷却气体在进入波纹填料之前进行均匀分布，使气体与冷却水之间充分接触，同时通过挡板的自转，能够对连续挤压填料某一空隙的高压气体进行间歇性切割、阻挡，使冷却水能够及时的对该空隙进行填充，保证后续气体从该空隙经过时能够与冷却水接触，提高空气冷却的效果。
32.多个所述通孔23呈圆周阵列式均匀分布在所述圆形分布板22上。
33.所述空冷塔主体1的侧面下端设置有进气管6，所述空冷塔主体1的上端设置有出气管7，所述出气管7的内部设置有抽风机8。抽风机8的工作能够对冷却好的空气进行输送。
34.所述空冷塔主体1的下端设置有出水管10，所述出水管10上设置有阀门。
35.所述环形座21的内圈中部设置有第一支撑杆24，所述转动轴25的上端通过第一轴承26与所述圆形分布板22同轴连接，所述转动轴25的下端通过第二轴承27与所述第一支撑杆24连接。
36.所述挡板14呈水平设置，且所述挡板14与所述圆形分布板22的下端面互相平行设置，所述挡板14的长度不大于所述圆形分布板22的半径长度。挡板14用于遮挡位于其正上方的通孔，达到阻止该处气流经过的目的。
37.所述挡板14的运动方向的一侧呈尖角过渡。降低挡板转动时的阻力。
38.所述环形座21的内圈下部设置有第二支撑杆28，所述防水电机29位于所述第二支撑杆28上，所述防水电机29的转轴与所述转动轴25的下端同轴连接。
39.所述波纹填料3为陶瓷波纹填料。
40.所述水冷组件还包括液体分布器4，所述液体分布器4位于所述波纹填料3的上方，所述液体分布器4的输入端连接有进水管5。液体分布器能够使冷却水大面积、均匀的进入波纹填料内部。
41.所述水冷组件设置有多个，多个所述水冷组件沿所述空冷塔主体1的轴线方向等间隔均匀设置，且多个所述进水管5共同连接有一进水总管11。多层冷却，提高冷却的效果。
42.所述进水总管11的另一端通过送水泵与装有冷却水的冷却箱连通，所述冷却箱内还设置有制冷器。所述出水管10的另一端通过循环水泵与所述冷却箱连通。通过制冷器的工作，能够对冷却水进行降温，通过送水泵的工作，能够将冷却箱内的冷却水经进水总管、进水管、液体分布器4送到波纹填料3内部与气体接触产生冷却，并经出水管10、循环水泵回到冷却箱内部。
43.所述空冷塔主体1内部的上端还同轴设置有不锈钢丝网捕雾器9。
44.实施例2
45.在实施例1的基础上，所述进气管6的内部还设置有管道风速传感器12，所述出气管7的内部还设置有温度传感器13。管道风速传感器12用于时刻监测进气管内部的气体流速，温度传感器用于监测出气管处冷却后的气体温度。因变工况的需要，进气管处的气体流速也会发生变化，为了保证冷却效果，需要根据流速的大小对冷却水的温度进行调整，控制器通过对制冷器的控制能够实现对冷却水温度的调节功能，需要保证出气管7处的温度传感器所检测的温度符合要求即可。
46.以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式而已，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。